致命的尼泊爾地震是如何發生的[資訊圖]

週六發生的這場可怕的地震,是地球巨大板塊持續碰撞的最新結果,這場緩慢移動的災難大約在5000萬年前就開始了。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮訂閱我們的獲獎新聞,以支援我們。 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。


大約在5500萬至4000萬年前,現在的印度的北部邊緣開始撞擊今天承載著尼泊爾和西藏的巨大地殼板塊。這場古老的碰撞在本週六造成了可怕的後果:尼泊爾的中心發生的致命地震,截至週一晚間的估計死亡人數為近4000人

數百萬年前,印度強行擠入尼泊爾下方,將北部陸地推向天空。這一舉動開始形成了高聳的喜馬拉雅山脈,包括珠穆朗瑪峰。碰撞仍在繼續,印度每年向北移動幾釐米,這在地球地殼中形成了一條不穩定的裂縫,被稱為喜馬拉雅山前緣逆衝斷層。如下圖所示的這個邊界帶,持續釋放著巨大的地震。週六發生的7.8級地震似乎與1934年發生8.1級地震的區域重疊,據加利福尼亞州帕薩迪納的美國地質調查局地震學家蘇珊·霍夫稱。那次地震造成約10,700人死亡

以下插圖首先顯示了最初碰撞是如何發生的,然後顯示了逆衝斷層如何繼續在該地區破壞地殼,最後顯示了前緣逆衝斷層相對於這個非常容易發生地震的區域的其他裂縫的位置。


喜馬拉雅山脈的形成是由於印度岩石圈板塊向北漂移並與歐亞板塊碰撞造成的。這裡用簡化、垂直誇張的圖表顯示了碰撞過程。大約在6000萬年前,印度板塊前緣的海洋岩石圈正在被俯衝到西藏南部(1)。印度板塊上方的岩漿從火山噴發並形成花崗岩侵入體。從下降板塊上刮下來的沉積物和洋殼堆積成一個增生楔,形成了一個前弧盆地,該盆地捕獲了從西藏侵蝕下來的沉積物。大約在5500萬至4000萬年前,這兩個陸地碰撞(2)。據推測,印度地殼太具有浮力,無法深陷於西藏下方;因此,一個新的斷層,即主中央逆衝斷層,突破了印度地殼。隨後,運動繼續沿著斷層(3)發生。一塊由在大陸架上沉積的古生代和中生代沉積物覆蓋的印度地殼切片被推上了迎面而來的次大陸。增生楔和前弧沉積物被向北推到西藏。(其中大部分物質已被侵蝕殆盡。)大約在2000萬至1000萬年前,主中央逆衝斷層變得不活躍。此後,印度沿著第二個斷層,即主邊界斷層(4),向北滑動。第二塊地殼切片被推上次大陸,抬起了第一塊切片。這兩個隆起的切片構成了喜馬拉雅山脈的主體;許多山峰都被古生代沉積物覆蓋。印度板塊在山脈的重量下略微彎曲,由此產生的槽地現在被沉積物填滿,可以在恆河平原下檢測到。[最初為《山脈的結構》而製作,作者:彼得·莫爾納,發表於《大眾科學》,1986年7月;插圖:伊恩·沃爾波爾]


當構造板塊碰撞並形成逆衝斷層時,就會發生疊瓦效應。這種疊瓦效應——印度-亞洲板塊碰撞的結果——發生在喜馬拉雅山脈。第二種型別的斷層出現在喜馬拉雅山脈的山脊附近,向北傾斜,位於青藏高原下方。構成所謂的南藏斷層系統的這些斷層與逆衝斷層具有幾何相似性,但是岩石沿著該系統向相反方向滑動。該斷層系統也可能標誌著西藏下方流體下地殼通道的頂部。新的證據表明,沿南藏斷層系統的向北滑動和沿南部斷層的同時向南滑動允許該通道向喜馬拉雅山脈前沿向南擠出。(棕褐色區域向北移動。紫色和灰色區域向南移動。)[最初為《氣候與山脈的演變》而製作,作者:基普·霍奇斯,發表於《大眾科學》,2006年8月;圖形:珍·克里斯蒂安森;來源:“藏地地殼的向南擠出及其對喜馬拉雅構造的影響”,作者:K. V. 霍奇斯、J. M. 赫爾塔多和K. X. 惠普爾,發表於《構造學》,第20卷,第6期,第799-809頁;2001年]。

作者根據對ERTS照片的分析以及對大地震(彩色點)的研究,繪製了認為與印度板塊持續向北推擠歐亞板塊有關的主要構造特徵,這些地震揭示了地殼如何沿著斷層移動。穿過點的直線沒有箭頭,表示逆衝斷層。雙頭箭頭表示正斷層。成對的反平行箭頭表示沿著走滑斷層的運動。彩色區域似乎是地殼縮短導致的近期隆起區域。總體印象是,位於東經70度以西的巨大歐亞大陸地塊或多或少保持未變形狀態,而中國被推向東部。[最初為《印度與歐亞大陸之間的碰撞》而製作,作者:彼得·莫爾納和保羅·塔波尼爾,發表於《大眾科學》,1977年4月;圖形:安德魯·託姆科]。

© .